KR102302805B1 - 슬라이더와 링크 결합에 의한 신축 프레임과 가압튜브의 팽창과 접착과 성형 기술을 이용한 하수도 비굴착 보수 장치 및 공법 - Google Patents

Abstract

하수도 비굴착 보수 장치 및 공법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 하수도 비굴착 보수 장치는, 관로의 손상 부위를 보수하는 보수재가 둘레에 결합되고, 유체를 공급받아 팽창하는 팽창부재; 팽창부재가 둘레에 감기고 부피가 변화되는 본체프레임; 수축과 팽창이 가능하게 마련되어 본체프레임에 결합되며, 본체프레임을 가이드하는 가이드부재; 가이드부재에 결합되는 결합축; 및 결합축에 착탈가능하게 결합되며, 관로를 따라 관로 내부를 이동하고 관로에 밀착되어 결합축을 지지하는 주행부재를 포함한다.

Description

슬라이더와 링크 결합에 의한 신축 프레임과 가압튜브의 팽창과 접착과 성형 기술을 이용한 하수도 비굴착 보수 장치 및 공법{Sewer’s no-dig repair technology apparatus and method that has frame connected with multiple link plate system and slider operating expansion, adhesion, molding out of compressing fabric tube}

본 발명은, 하수도 비굴착 보수 장치 및 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 관로에 쉽게 투입할 수 있는 하수도 비굴착 보수 장치 및 공법에 관한 것이다.

일반적으로 가정이나 사업장에서 배출되는 오폐수를 처리하기 위한 오수관 또는 우수(雨水)를 하천으로 방류시키기 위한 우수관이 지하에 매설되는데, 오수관과 우수관을 통칭하여 하수관이라 한다. 이러한 하수관은 우수 또는 오폐수를 하수처리장이나 하천으로 이동시키기 위해 복수개가 연결되어 사용되고 있다.

그러나, 하수관의 관로는 시간의 경과에 따라 노후화되어 크랙이 생성되거나 균열, 파손 또는 접속부 분리에 의해 오폐수가 외부로 유출되어 토양 오염 등의 환경오염을 야기할 수 있을 뿐만 아니라 슬러지 또는 외부에서 흘러들어온 이물질이 쌓이게 되어 이물질, 슬러지, 퇴적물 등에 의해 악취가 발생한다.

지하에 매설되어 있는 관로가 부분적으로 파손되거나, 관로의 이음 부에 벌어짐이나 단차가 생기거나, 보수재 상의 수지가 경화과정에서 수축하어 들뜸 현상이 발생하는 등 이상부위를 대상으로 보수를 해야 할 경우 지하에 매설된 상태에서 보수하는 시공방법으로는 첫째, 이러한 이상 부위 구간에 전체적으로 합성수지 관을 끼워 넣어서 보수하는 전체 보수공법이 있고, 둘째, 본딩제와 보수재를 이용하여 이상 부위만을 대상으로 보수재에 본딩제를 도포하여 함침시킨 후 경화시켜 부분적으로 보수하는 라이닝 부분 보수공법이 있다.

종래 하수도 비굴착 보수 장치의 경우 프레임의 크기가 고정되어 있으므로 하수도 비굴착 보수 장치를 관로에 투입하는 것이 용이하지 않다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 등록번호:제10-2094087호(공고일자:2020년03월26일)

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 관로에 용이하게 투입될 수 있는 하수도 비굴착 보수 장치 및 공법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 관로의 손상 부위를 보수하는 보수재가 둘레에 결합되고, 유체를 공급받아 팽창하는 팽창부재; 상기 팽창부재가 둘레에 감기고 부피가 변화되는 본체프레임; 수축과 팽창이 가능하게 마련되어 상기 본체프레임에 결합되며, 상기 본체프레임을 가이드하는 가이드부재; 상기 가이드부재에 결합되는 결합축; 및 상기 결합축에 착탈가능하게 결합되며, 관로를 따라 관로 내부를 이동하고 관로에 밀착되어 상기 결합축을 지지하는 주행부재를 포함하는 하수도 비굴착 보수 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 가이드부재는 복수로 마련되어 상기 결합축의 둘레에 각각 결합될 수 있다.

그리고, 상기 가이드부재는 자바라 구조로 형성될 수 있다.

또한, 상기 가이드부재의 일측에는 조절 실린더가 결합되고, 타측에는 슬라이더가 결합되며, 상기 조절 실린더의 작동에 의해 상기 가이드부재가 수축 또는 팽창할 수 있다.

그리고, 상기 본체프레임은 복수개 구비된 원호 형상의 단위프레임들이 서로 연결되어 형성될 수 있다.

또한, 상기 가이드부재는, 어느 하나의 단위프레임과, 이웃하는 단위프레임의 연결 부위에 결합되며, 상기 가이드부재의 수축에 따라 복수의 상기 단위프레임들이 접혀지고, 상기 가이드부재의 팽창에 따라 복수의 상기 단위프레임들이 펼쳐지도록 마련될 수 있다.

그리고, 상기 결합축에는 커플링이 구비되며, 상기 주행부재는 상기 결합축의 상기 커플링에 착탈가능하게 결합될 수 있다.

또한, 상기 주행부재는 신축 가능하게 마련된 신축 실린더를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 팽창부재가 본체프레임의 둘레에 감기는 단계; 관로의 손상 부위를 보수하는 보수재가 상기 팽창부재의 둘레에 결합되는 단계; 가이드부재의 수축에 따라 상기 가이드부재에 결합된 상기 본체프레임이 접히는 단계; 상기 보수재와 상기 팽창부재가 감겨 있는 상기 본체프레임이 관로에 투입되는 단계; 상기 가이드부재가 결합된 결합축에 주행부재가 부착되는 단계; 상기 관로의 손상 부위로 상기 주행부재가 이동하는 단계; 상기 주행부재가 상기 관로에 밀착되어 상기 결합축을 지지하는 단계; 상기 팽창부재가 유체를 공급받아 팽창하는 단계; 및 상기 팽창부재가 팽창하여 상기 팽창부재의 둘레를 따라 감겨 있는 보수재가 상기 관로의 손상 부위에 부착되는 단계를 포함하는 하수도 비굴착 보수 공법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 관로의 보수가 완료되면, 상기 가이드부재에 결합된 조절 실린더가 작동하여 상기 가이드부재가 수축하고, 상기 가이드부재에 결합된 상기 본체프레임이 접히는 단계를 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예들은, 가이드부재의 수축과 팽창에 따라 본체프레임의 부피가 변화되므로, 하수도 비굴착 보수 장치를 관로에 용이하게 투입할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수도 비굴착 보수 장치에서 본체프레임이 펼쳐진 상태의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하수도 비굴착 보수 장치에서 본체프레임이 접혀진 상태의 사시도이다.
도 3은 도 1의 측단면도이다.
도 4는 도 2의 측단면도이다.
도 5는 도 1의 정면도이다.
도 6은 도 2의 정면도이다.
도 7은 도 1의 본체프레임의 둘레에 팽창부재와 보수재가 감겨 있는 모습의 정면도이다.
도 8은 도 2의 본체프레임의 둘레에 팽창부재와 보수재가 감겨 있는 모습의 정면도이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수도 비굴착 보수 장치의 주행부재의 사시도이다.
도 10은 도 9의 주행부재가 접혀진 모습의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수도 비굴착 보수 장치가 관로의 손상 부위로 이동한 모습의 사시도이다.
도 12는 도 11에서 가이드부재의 팽창에 따라 본체프레임이 펼쳐진 상태의 모습을 도시한 도면으로, 주행부재는 도시되지 않고 생략되어 있다.
도 13은 도 12에서 팽창부재가 유체를 공급받아 완전히 팽창하어 보수재가 관로의 손상 부위에 부착된 모습을 도시한 도면으로, 주행부재는 도시되지 않고 생략되어 있다.
도 14는 도 13에서 보수재가 관로의 손상 부위에 부착된 후 팽창부재로부터 유체가 제거된 모습을 도시한 도면으로, 주행부재는 도시되지 않고 생략되어 있다.
도 15는 도 14에서 가이드부재의 수축에 따라 본체프레임이 접혀진 상태의 모습을 도시한 도면으로, 주행부재는 도시되지 않고 생략되어 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.

본 명세서에서 사용되는 '결합' 또는 '연결'이라는 용어는, 하나의 부재와 다른 부재가 직접 결합되거나, 직접 연결되는 경우뿐만 아니라 하나의 부재가 이음부재를 통해 다른 부재에 간접적으로 결합되거나, 간접적으로 연결되는 경우도 포함한다.

본 발명의 각각의 실시예에 따른 하수도 비굴착 보수 장치 및 공법은 다양한 종류의 관로를 보수할 수 있지만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 하수도 관로를 보수하는 경우에 한정하여 설명하며, 다만 이러한 한정 설명에 의해 관로의 종류가 한정되는 것은 아님을 밝혀 둔다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수도 비굴착 보수 장치에서 본체프레임이 펼쳐진 상태의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하수도 비굴착 보수 장치에서 본체프레임이 접혀진 상태의 사시도이며, 도 3은 도 1의 측단면도이고, 도 4는 도 2의 측단면도이며, 도 5는 도 1의 정면도이고, 도 6은 도 2의 정면도이며, 도 7은 도 1의 본체프레임의 둘레에 팽창부재와 보수재가 감겨 있는 모습의 정면도이고, 도 8은 도 2의 본체프레임의 둘레에 팽창부재와 보수재가 감겨 있는 모습의 정면도이며, 도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수도 비굴착 보수 장치의 주행부재의 사시도이고, 도 10은 도 9의 주행부재가 접혀진 모습의 사시도이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수도 비굴착 보수 장치가 관로의 손상 부위로 이동한 모습의 사시도이고, 도 12는 도 11에서 가이드부재의 팽창에 따라 본체프레임이 펼쳐진 상태의 모습을 도시한 도면이며, 도 13은 도 12에서 팽창부재가 유체를 공급받아 완전히 팽창하어 보수재가 관로의 손상 부위에 부착된 모습을 도시한 도면이고, 도 14는 도 13에서 보수재가 관로의 손상 부위에 부착된 후 팽창부재로부터 유체가 제거된 모습을 도시한 도면이며, 도 15는 도 14에서 가이드부재의 수축에 따라 본체프레임이 접혀진 상태의 모습을 도시한 도면이다.

도 12 내지 도 15의 경우 설명의 편의를 위해 주행부재를 도시하지 않고 생략하였지만, 주행부재는 도 12 내지 도 15에서 결합축에 결합되어 있는 상태임을 밝혀 둔다.

도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하수도 비굴착 보수 장치(10)는, 팽창부재(100)와, 본체프레임(300)과, 가이드부재(400)와, 결합축(500)과, 주행부재(600)를 포함한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 팽창부재(100)에는 관로(P)의 손상 부위를 보수하는 보수재(200)가 둘레에 결합된다.

보수재(200)는 팽창부재(100)의 둘레에 감겨질 수 있으며, 관로(P)의 손상 부위를 보수하도록 마련된다. 보수재(200)는 다양한 재질로 제작될 수 있으며, 예를 들어, 비굴착으로, 즉, 굴착공사 없이도 상수관 내지 하수관을 보수할 수 있도록 부직포에 수지를 함침시켜 제작되는 라이닝재로 마련될 수 있다.

팽창부재(100)는 유체를 공급받아 팽창한다. 즉, 유체공급라인으로부터 팽창부재(100)에 형성된 유체주입부(110)로 유체가 공급되면 팽창부재(100)가 팽창한다.

팽창부재(100)는 유체를 공급받아 팽창하는 다양한 재질로 마련될 수 있다. 예를 들어, 팽창부재(100)는 고무로 제작될 수 있지만, 팽창부재(100)의 재질이 고무에 한정되는 것은 아니다.

본체프레임(300)은 팽창부재(100)가 둘레에 감기고(도 7 참조), 부피가 변화되도록 마련된다. 예를 들어, 도 1 및 도 5에서와 같이, 본체프레임(300)이 펼쳐지고, 도 2 및 도 6에서와 같이 본체프레임(300)이 접혀지도록 마련되며, 이에 의해 부피가 변화되도록 마련될 수 있다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 본체프레임(300)은 복수개의 단위프레임(310a, 310b)들이 구비될 수 있으며, 복수개의 원호 형상의 단위프레임(310a, 310b)들이 서로 연결되어 본체프레임(300)을 형성하도록 마련될 수 있다. 다만, 단위프레임(310a, 310b)의 형상이 원호 형상에 한정되는 것은 아니며, 본체프레임(300)의 부피가 변화될 수 있다면 다양한 형상이 포함될 수 있다.

본체프레임(300)은 금속 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 본체프레임(300)은 알루미늄판으로 제작될 수 있으며, 다만, 본체프레임(300)의 재질이 알루미늄에 한정되는 것은 아니다.

가이드부재(400)는 수축과 팽창이 가능하게 마련되어 본체프레임(300)에 결합되며, 본체프레임(300)을 가이드하도록 마련된다.

가이드부재(400)는 복수로 마련되어 후술하는 결합축(500)의 둘레에 각각 결합될 수 있다. 도 1, 도 2, 도 5 및 도 6을 참조하면, 가이드부재(400)는 4개가 구비되며, 4개의 가이드부재(400)가 결합축(500)을 중심으로 서로 90°간격으로 배치되어 결합축(500)에 결합되도록 마련될 수 있다. 다만, 전술한 4개의 가이드부재(400)는 하나의 실시예일 뿐이고, 가이드부재(400)의 개수는 4개에 한정되지 않고 보다 다양할 수 있으며, 이는 이하의 설명에서도 마찬가지이다.

가이드부재(400)는 다양하게 구성될 수 있으며, 예를 들어, 도 3 및 도 4에서와 같이 자바라 구조로 형성될 수 있다.

가이드부재(400)의 일측에는 조절 실린더(700)가 결합되고, 타측에는 슬라이더(800)가 결합되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4에서와 같이, 가이드부재(400)의 하측에는 조절 실린더(700)가 결합되고, 가이드부재(400)의 상측에는 조절 실린더(700)의 작동에 연동되어 함께 움직이는 슬라이더(800)가 결합될 수 있다. 그리고, 조절 실린더(700)의 작동에 의해 가이드부재(400)가 수축 또는 팽창될 수 있다.

여기서, 조절 실린더(700)는 가이드부재(400)에 구동력을 전달한다. 다만, 슬라이더(800)는 능동적으로 수축 또는 팽창되는 것은 아니며, 조절 실린더(700)의 수축 또는 팽창에 따라 조절 실린더(700)의 구동력이 가이드부재(400)를 통해 전달되어 함께 수축 또는 팽창되도록 마련된다.

도 3에서와 같이, 조절 실린더(700)가 수축하면 슬라이더(800)도 이에 연동되어 수축한다. 그리고, 가이드부재(400)는 조절 실린더(700)의 수축시 팽창한다. 즉, 조절 실린더(700)가 도 3을 기준으로 좌우 방향으로 수축하면, 가이드부재(400)는 도 3을 기준으로 상하 방향으로 팽창한다.

도 3에서는 조절 실린더(700)가 수축한 경우 가이드부재(400)의 일부가 본체프레임(300)의 외측에 위치하지만, 다른 실시예로 조절 실린더(700)가 수축하는 경우 가이드부재(400) 전체가 본체프레임(300) 내측에 위치하도록 마련될 수도 있다. 물론, 이때 조절 실린더(700)와 슬라이더(800)도 본체프레임(300) 내측에 위치할 수 있다.

그리고, 도 4에서와 같이, 조절 실린더(700)가 팽창하면 슬라이더(800)도 이에 연동되어 팽창한다. 그리고, 가이드부재(400)는 조절 실린더(700)의 팽창시 수축한다. 즉, 조절 실린더(700)가 도 4를 기준으로 좌우 방향으로 팽창하면, 가이드부재(400)는 도 4를 기준으로 상하 방향으로 수축한다. 이와 같이, 조절 실린더(700)가 팽창하면 가이드부재(400)의 일부는 본체프레임(300) 외측에 위치할 수 있다. 물론, 조절 실린더(700)와 슬라이더(800)도 본체프레임(300) 외측에 위치할 수 있다.

도 1, 도 2, 도 5 및 도 6을 참조하면, 가이드부재(400)는 본체프레임(300)의 복수개의 단위프레임(310a, 310b)들 중 어느 하나의 단위프레임(310a)과, 어느 하나의 단위프레임(310a)에 이웃하는 단위프레임(310b)의 연결 부위에 결합될 수 있다.

여기서, 전술한 바와 같이 가이드부재(400)가 도 3 및 도 4를 기준으로 상하 방향으로 팽창 또는 수축하면 본체프레임(300)이 펼쳐지거나 접혀지게 된다. 예를 들어, 도 3에서와 같이, 가이드부재(400)가 상하 방향으로 팽창하면 도 1 및 도 5에서와 같이 복수의 단위프레임(310a, 310b)들이 우산처럼 펼쳐진다. 그리고, 도 4에서와 같이 가이드부재(400)가 상하 방향으로 수축하면 도 2 및 도 6에서와 같이 복수의 단위프레임(310a, 310b)들이 우산처럼 접혀진다. 여기서, 도 6에서와 같이, 본체프레임(300)이 접혀진 경우, 본체프레임(300)은 수평선을 기준으로 서로 대칭일뿐만 아니라 수직선을 기준으로도 서로 대칭으로 형성된다.

즉, 도 3에서와 같이 가이드부재(400)의 하측에 결합된 조절 실린더(700)가 도 3을 기준으로 좌우 방향으로 수축하면 이에 연동되어 가이드부재(400)의 상측에 결합된 슬라이더(800)도 수축하고, 이때 가이드부재(400)는 도 3을 기준으로 상하 방향으로 팽창한다. 그리고, 가이드부재(400)가 도 3을 기준으로 상하 방향으로 팽창하면 도 1 및 도 5에서와 같이 4개의 가이드부재(400)가 팽창하면서 가이드부재(400)에 결합된 복수의 단위프레임(310a, 310b)들이 우산처럼 펼쳐진다.

그리고, 도 4에서와 같이 가이드부재(400)의 하측에 결합된 조절 실린더(700)가 도 4를 기준으로 좌우 방향으로 팽창하면 이에 연동되어 가이드부재(400)의 상측에 결합된 슬라이더(800)도 팽창하고, 이때 가이드부재(400)는 도 4를 기준으로 상하 방향으로 수축한다. 그리고, 가이드부재(400)가 도 4를 기준으로 상하 방향으로 수축하면 도 2 및 도 6에서와 같이 4개의 가이드부재(400)가 수축하면서 가이드부재(400)에 결합된 복수의 단위프레임(310a, 310b)들이 우산처럼 접혀진다.

한편, 도 7을 참조하면, 본체프레임(300)이 펼쳐진 상태에서 본체프레임(300)의 둘레에는 팽창부재(100)가 감기고, 팽창부재(100)의 둘레에는 보수재(200)가 감져지며, 본체프레임(300)이 펼쳐진 상태에서 조절 실린더(700)의 작동에 의해 도 8에서와 같이 가이드부재(400)가 수축하면 팽창부재(100)와 보수재(200)가 본체프레임(300)에 결합된 상태로 본체프레임(300)이 접혀진다.

이에 의해, 본체프레임(300)의 부피가 변화되므로, 하수도 비굴착 보수 장치(10)를 관로(P)에 용이하게 투입할 수 있는 효과가 있다.

결합축(500)은 가이드부재(400)에 결합된다. 도 5를 참조하면, 결합축(500)은 본체프레임(300)의 중심부에 위치하며, 4개의 가이드부재(400)가 결합축(500)의 사방에 결합된다. 결합축(500)이 반드시 본체프레임(300)의 정확한 중심에 위치할 필요는 없으며, 필요에 따라 위치는 적절히 조정될 수 있다.

한편, 도 4에서와 같이, 조절 실린더(700)가 팽창하여 가이드부재(400)가 본체프레임(300) 외측에 위치하는 경우를 고려하여 결합축(500)도 가이드부재(400)에 대응되도록 본체프레임(300)의 외측에 위치할 수 있다.

후술하는 바와 같이, 결합축(500)에는 커플링(510)이 구비될 수 있고, 주행부재(600)는 결합축(500)의 커플링(510)에 착탈가능하게 결합될 수 있다. 여기서, 결합축(500)의 커플링(510)에 주행부재(600)가 결합되는 경우 만약 결합축(500)이 본체프레임(300) 내측에 위치한다면, 결합축(500)에 결합되는 주행부재(600)와, 본체프레임(300) 외측에 위치하는 가이드부재(400)가 서로 간섭될 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 결합축(500)이 본체프레임(300)의 외측까지 연장되도록 형성한다.

다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 결합축(500)과 가이드부재(400)가 서로 간섭되지 않는 구조를 가진다면 결합축(500)은 본체프레임(300) 내측에 위치할 수도 있다.

주행부재(600)는 결합축(500)에 착탈가능하게 결합된다. 예를 들어, 주행부재(600)는 결합축(500)의 커플링(510)에 착탈가능하게 결합될 수 있다. 주행부재(600)는 맨홀에 위치한 작업자에 의해 결합축(500)에 결합될 수 있다.

예를 들어, 팽창부재(100)와 보수재(200)가 본체프레임(300)에 결합되며, 본체프레임(300)이 접혀진 상태로 맨홀을 통해 관로(P)로 투입되고, 작업자가 맨홀에 위치한 상태에서 주행부재(600)를 결합축(500)에 결합한다.

이와 같은 방식, 즉, 보수재(200) 및 팽창부재(100)가 감겨 있는 본체프레임(300)과, 주행부재(600)가 분리된 상태에서 별개로 관로(P)에 투입된 후 맨홀에 위치한 작업자에 의해 관로(P)에서 주행부재(600)가 본체프레임(300)의 중심부에 위치한 결합축(500)에 결합되는 방식에 의해 팽창부재(100)와 본체프레임(300)의 부피가 감소하므로, 하수도 비굴착 보수 장치(10)를 관로(P)에 용이하게 투입할 수 있는 효과가 있다.

주행부재(600)는 관로(P)를 따라 관로(P) 내부를 이동하도록 마련된다. 즉, 주행부재(600)는 결합축(500)에 결합된 채 결합축(500)와 함께 관로(P) 내부를 이동한다. 여기서, 결합축(500)에 결합된 가이드부재(400)와, 가이드부재(400)에 결합된 본체프레임(300)과, 본체프레임(300)에 감겨 있는 보수재(200) 및 팽창부재(100)도 함께 관로(P) 내부를 이동한다.

도 9를 참조하면, 주행부재(600)에는 바퀴(610)가 결합되고 각종 동력원(미도시)에 의해 이동가능하도록 구성될 수도 있다. 도 9에는 3개의 바퀴(610)가 구비되지만 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 주행부재(600)의 이동 방식 역시 전술한 방식에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 주행부재(600)가 견인선에 연결되고 관로(P) 외부의 견인차량 등의 작동에 의해 주행부재(600)가 이동할 수 있다.

주행부재(600)에는 CCTV와 같이 관로(P) 내부를 촬영할 수 있는 다양한 촬영부재(630)가 포함될 수 있다. 촬영부재(630)는 360도 회전이 가능하게 마련될 수 있고, 또는 상대적으로 어두운 관로(P) 내부를 촬영할 수 있도록 형광등, 백열등, LED등 또는 이들의 조합과 같은 조명 장비가 구비될 수 있다.

여기서, 촬영부재(630)에는 케이블에 연결될 수 있으며, 케이블을 통해 촬영부재(630)로 전원을 공급할 수도 있고, 또는 촬영부재(630)에서 촬영된 영상신호를 디스플레이유닛과 같은 관로(P) 외부에 배치된 장비로 전송하도록 마련될 수도 있다.

주행부재(600)는 신축 가능하게 마련된 신축 실린더(620)를 포함할 수 있다. 도 9를 참조하면, 주행부재(600)는 신축 실린더(620)에 의해 다단으로 신축 가능하게 마련될 수 있다. 그리고, 도 10을 참조하면, 주행부재(600)는 보관 상의 용이를 위해, 또는 이동시의 부피 감소를 위해 신축 실린더(620)가 접혀지도록 마련될 수 있다.

도 11을 참조하면, 주행부재(600)는 관로(P)에 밀착되어 결합축(500)을 지지한다. 즉, 주행부재(600)가 관로(P)의 손상 부위로 이동하면 신축 실린더(620)가 더 신장되어 주행부재(600)의 바퀴(610)가 관로(P)에 밀착되면서 관로(P)의 손상 부위에 고정된다. 그리고, 주행부재(600)에 결합된 결합축(500)과 본체프레임(300)을 지지한다.

이와 같이, 주행부재(600)에 의해 결합축(500)과 본체프레임(300)이 지지된 상태에서 팽창부재(100)로 유체가 유입되어 팽창부재(100)가 팽창한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 하나의 실시예에 따른 관로(P) 보수 공법의 작용 및 효과에 대해 설명한다. 다만, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 하수도 비굴착 보수 장치(10)에서 설명한 부분과 공통되는 설명은 전술한 설명으로 대체한다. 한편, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 관로(P) 보수 공법에서 설명한 부분과 공통되는 설명은 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 하수도 비굴착 보수 장치(10)에도 적용된다.

먼저, 도 1 및 도 5에서와 같이 본체프레임(300)이 펼쳐진 상태에서 본체프레임(300)의 둘레에 팽창부재(100)가 감긴다.

다음, 도 7에서와 같이, 관로(P)의 손상 부위를 보수하는 보수재(200)가 팽창부재(100)의 둘레에 결합된다.

다음, 본체프레임(300)의 중심부에 위치한 결합축(500)에 결합된 가이드부재(400)의 수축에 따라 가이드부재(400)에 결합된 본체프레임(300)이 도 8에서와 같이 접힌다. 이때, 본체프레임(300)에는 팽창부재(100)와 보수재(200)가 감겨 있으므로, 본체프레임(300)이 접히게 되면 팽창부재(100)와 보수재(200)도 본체프레임(300)과 함께 접힌다.

다음, 보수재(200)와 팽창부재(100)가 감겨 있는 본체프레임(300)이 관로(P)에 투입된다. 이때, 도 8에서와 같이, 보수재(200)와 팽창부재(100)가 감겨 있는 본체프레임(300)이 수축되어 도 7에 비해 부피가 감소된 상태이므로, 본체프레임(300)을 관로(P)에 투입하는 것이 용이하다.

다음, 가이드부재(400)가 결합된 결합축(500)에 주행부재(600)가 부착된다. 주행부재(600)는 맨홀에 위치한 작업자에 의해 결합축(500)에 구비된 커플링(510)에 착탈가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 보수재(200)와 팽창부재(100)가 본체프레임(300)에 감긴 후 수축된 상태로 맨홀을 통해 관로(P)로 투입되고, 작업자가 맨홀에 위치한 상태에서 주행부재(600)를 결합축(500)에 결합한다.

다음, 도 11을 참조하면, 관로(P)의 손상 부위로 주행부재(600)가 이동한다. 주행부재(600)에는 결합축(500)과, 가이드부재(400)와, 본체프레임(300)이 결합되어 있고, 본체프레임(300)에는 팽창부재(100)와 보수재(200)가 감겨 있다. 즉, 주행부재(600)의 주행에 의해 결합축(500)과, 가이드부재(400)와, 본체프레임(300)과, 팽창부재(100)와 보수재(200)가 모두 함께 관로(P)의 손상 부위로 이동한다.

다음, 주행부재(600)가 관로(P)에 밀착되어 결합축(500)을 지지한다. 여기서, 주행부재(600)의 신축 실린더(620)가 더 신장되어 주행부재(600)의 바퀴(610)가 관로(P)에 밀착되면서 관로(P)의 손상 부위에 고정된다. 그리고, 주행부재(600)가 주행부재(600)에 결합된 결합축(500)을 지지한다.

다음, 도 12의 상태의 팽창부재(100)가 유체를 공급받아 팽창한다. 팽창부재(100)에는 유체주입부(110)가 형성되며, 유체주입주를 통해 팽창부재(100)에 유체를 공급한다. 유체는 압축 공기 또는 고온 공기일 수 있으며, 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

다음, 도 13에서와 같이, 팽창부재(100)가 팽창하여 팽창부재(100)의 둘레를 따라 감겨 있는 보수재(200)가 관로(P)의 손상 부위에 부착된다. 이러한 방식으로 보수재(200)가 관로(P)의 손상 부위를 보수할 수 있다.

다음, 도 14에서와 같이, 관로(P)의 보수가 완료되면 팽창부재(100)에 유입된 유체가 유출되면서 팽창부재(100)가 느슨해진다. 이 상태에서 도 15를 참조하면, 가이드부재(400)에 결합된 조절 실린더(700)가 작동하여 가이드부재(400)가 수축하고, 가이드부재(400)에 결합된 본체프레임(300)이 접히게 된다. 이때, 전술한 바와 같이, 설명의 편의를 위해 주행부재(600)가 도시되지 않고 생략되었지만, 주행부재(600)는 도 15에서 결합축(500)에 결합되어 있고, 주행부재(600)가 관로(P)에 밀착되어 결합축(500)과 본체프레임(300)을 지지하므로 조절 실린더(700)의 작동에 의해 본체프레임(300)은 수축될 수 있다.

그리고, 도 15에서와 같이 본체프레임(300)이 접혀져 부피가 감소되면 주행부재(600)의 주행에 의해 하수도 비굴착 보수 장치(10)가 관로(P) 외부로 이동할 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10 : 하수도 비굴착 보수 장치 100 : 팽창부재
200 : 보수재 300 : 본체프레임
310 : 단위프레임 400 : 가이드부재
500 : 결합축 510 : 커플링
600 : 주행부재 610 : 바퀴
620 : 신축 실린더 630 : 촬영부재
700 : 조절 실린더 800 : 슬라이더

Claims (10)

1. 관로의 손상 부위를 보수하는 보수재가 둘레에 결합되고, 유체를 공급받아 팽창하는 팽창부재;
   상기 팽창부재가 둘레에 감기고 부피가 변화되는 본체프레임;
   수축과 팽창이 가능하게 마련되어 상기 본체프레임에 결합되며, 상기 본체프레임을 가이드하는 가이드부재;
   상기 가이드부재에 결합되는 결합축; 및
   상기 결합축에 착탈가능하게 결합되며, 관로를 따라 관로 내부를 이동하고 관로에 밀착되어 상기 결합축을 지지하는 주행부재를 포함하며,
   상기 본체프레임은 복수개 구비된 원호 형상의 단위프레임들이 서로 연결되어 형성되고,
   상기 가이드부재는, 어느 하나의 단위프레임과, 이웃하는 단위프레임의 연결 부위에 결합되며,
   상기 가이드부재의 수축에 따라 복수의 상기 단위프레임들이 접혀지고, 상기 가이드부재의 팽창에 따라 복수의 상기 단위프레임들이 펼쳐지도록 마련되되,
   상기 본체프레임이 접혀진 경우, 상기 본체프레임은 수평선을 기준으로 서로 대칭일뿐만 아니라 수직선을 기준으로도 서로 대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 하수도 비굴착 보수 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 가이드부재는 복수로 마련되어 상기 결합축의 둘레에 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 하수도 비굴착 보수 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 가이드부재는 자바라 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 하수도 비굴착 보수 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 가이드부재의 일측에는 조절 실린더가 결합되고, 타측에는 슬라이더가 결합되며,
   상기 조절 실린더의 작동에 의해 상기 가이드부재가 수축 또는 팽창하는 것을 특징으로 하는 하수도 비굴착 보수 장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 결합축에는 커플링이 구비되며,
   상기 주행부재는 상기 결합축의 상기 커플링에 착탈가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 하수도 비굴착 보수 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 주행부재는 신축 가능하게 마련된 신축 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수도 비굴착 보수 장치.
9. 팽창부재가 본체프레임의 둘레에 감기는 단계;
   관로의 손상 부위를 보수하는 보수재가 상기 팽창부재의 둘레에 결합되는 단계;
   가이드부재의 수축에 따라 상기 가이드부재에 결합된 상기 본체프레임이 접히는 단계;
   상기 보수재와 상기 팽창부재가 감겨 있는 상기 본체프레임이 관로에 투입되는 단계;
   상기 가이드부재가 결합된 결합축에 주행부재가 부착되는 단계;
   상기 관로의 손상 부위로 상기 주행부재가 이동하는 단계;
   상기 주행부재가 상기 관로에 밀착되어 상기 결합축을 지지하는 단계;
   상기 팽창부재가 유체를 공급받아 팽창하는 단계; 및
   상기 팽창부재가 팽창하여 상기 팽창부재의 둘레를 따라 감겨 있는 보수재가 상기 관로의 손상 부위에 부착되는 단계를 포함하며,
   상기 본체프레임은 복수개 구비된 원호 형상의 단위프레임들이 서로 연결되어 형성되고,
   상기 가이드부재는, 어느 하나의 단위프레임과, 이웃하는 단위프레임의 연결 부위에 결합되며,
   상기 가이드부재의 수축에 따라 복수의 상기 단위프레임들이 접혀지고, 상기 가이드부재의 팽창에 따라 복수의 상기 단위프레임들이 펼쳐지도록 마련되되,
   상기 본체프레임이 접혀진 경우, 상기 본체프레임은 수평선을 기준으로 서로 대칭일뿐만 아니라 수직선을 기준으로도 서로 대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 하수도 비굴착 보수 공법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 관로의 보수가 완료되면, 상기 가이드부재에 결합된 조절 실린더가 작동하여 상기 가이드부재가 수축하고, 상기 가이드부재에 결합된 상기 본체프레임이 접히는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수도 비굴착 보수 공법.
    

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